Ⅰ 用甲烷制甲醇的化學方程式是什麼
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+NaOH→CH3OH+NaCl
Ⅱ 工業上是如何用甲烷製取甲醇的,化學方程式是什麼
用封閉的電解槽,以中空的多孔石墨為陽極,不銹鋼為陰極;電解液用蒸餾水配製,由40-50g/l的NaCl和16-54g/l的NaOH配製成氯化鹽溶液,或由30-40g/l的NaF和16-36g/l的NaOH配製成氟化鹽溶液,溫度為18-60℃;甲烷氣體以4.6ml/min.通入外表面積為1dm2的中空的多孔石墨陽極,接通強度為0.1-0.3A的電流,在電解液中生成甲醇,甲烷的產率0.34-2.74%;再對電解液加熱,在65-75℃的溫度的條件下蒸發出甲醇,電解液再返回電解池。生成的HCl或HF與電解液中的NaOH反應,重新生成NaCl或NaF
Ⅲ 可以用甲烷製取甲醇么怎樣製作
不能,制甲醇是co和氫氣在【氧化鋅-氧化鉻-氧化銅-20MPa,300度】條件下製作甲醇,這也是目前製作甲醇的主要方法。也可以用甲烷和氧氣(體積比9:1)在200度10MPa下通過銅管也可以製作甲醇。-高級教育出版社,有機化學。
Ⅳ 哪位高人能幫忙講解一下工業上製作甲醇的工藝流程,要重頭到尾詳細點的謝了.
目前工業上幾乎都是採用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇.典型的流程包括原料氣製造、原料氣凈化、甲醇合成、粗甲醇精餾等工序.
天然氣、石腦油、重油、煤及其加工產品(焦炭、焦爐煤氣)、乙炔尾氣等均可作為生產甲醇合成氣的原料.天然氣與石腦油的蒸氣轉化需在結構復雜造價很高的轉化爐中進行.轉化爐設置有輻射室與對流室,在高溫,催化劑存在下進行烴類蒸氣轉化反應.重油部分氧化需在高溫氣化爐中進行.以固體燃料為原料時,可用間歇氣化或連續氣化制水煤氣.間歇氣化法以空氣、蒸汽為氣化劑,將吹風、制氣階段分開進行,連續氣化以氧氣、蒸汽為氣化劑,過程連續進行.
甲醇生產中所使用的多種催化劑,如天然氣與石腦油蒸氣轉化催化劑、甲醇合成催化劑都易受硫化物毒害而失去活性,必須將硫化物除凈.氣體脫硫方法可分為兩類,一類是干法脫硫,一類是濕法脫硫.干法脫硫設備簡單,但由於反應速率較慢,設備比較龐大.濕法脫硫可分為物理吸收法、化學吸收法與直接氧化法三類.
甲醇的合成是在高溫、高壓、催化劑存在下進行的,是典型的復合氣-固相催化反應過程.隨著甲醇合成催化劑技術的不斷發展,目前總的趨勢是由高壓向低、中壓發展.
粗甲醇中存在水分、高級醇、醚、酮等雜質,需要精製.精製過程包括精餾與化學處理.化學處理主要用鹼破壞在精餾過程中難以分離的雜質,並調節PH.精餾主要是除去易揮發組分,如二甲醚、以及難以揮發的組分,如乙醇高級醇、水等.
甲醇生產的總流程長,工藝復雜,根據不同原料與不同的凈化方法可以演變為多種生產流程.
簡述高壓法、中壓法、低壓法三種方法及區別
高壓工藝流程一般指的是使用鋅鉻催化劑,在300—400℃,30MPa高溫高壓下合成甲醇的過程.自從1923年第一次用這種方法合成甲醇成功後,差不多有50年的時間,世界上合成甲醇生產都沿用這種方法,僅在設計上有某些細節不同,例如甲醇合成塔內移熱的方法有冷管型連續換熱式和冷激型多段換熱式兩大類,反應氣體流動的方式有軸向和徑向或者二者兼有的混合型式,有副產蒸汽和不副產蒸汽的流程等.近幾年來,我國開發了25-27MPa壓力下在銅基催化劑上合成甲醇的技術,出口氣體中甲醇含量4%左右,反應溫度230-290℃.
ICl低壓甲醇法為英國ICl公司在1966年研究成功的甲醇生產方法.從而打破了甲醇合成的高壓法的壟斷,這是甲醇生產工藝上的一次重大變革,它採用51-1型銅基催化劑,合成壓力5MPa.ICl法所用的合成塔為熱壁多段冷激式,結構簡單,每段催化劑層上部裝有菱形冷激氣分配器,使冷激氣均勻地進入催化劑層,用以調節塔內溫度.低壓法合成塔的型式還有聯邦德國Lurgi公司的管束型副產蒸汽合成塔及美國電動研究所的三相甲醇合成系統.70年代,我國輕工部四川維尼綸廠從法國Speichim公司引進了一套以乙炔尾氣為原料日產300噸低壓甲醇裝置(英國ICI專利技術).80年代,齊魯石化公司第二化肥廠引進了聯邦德國Lurge公司的低壓甲醇合成裝置.
中壓法是在低壓法研究基礎上進一步發展起來的,由於低壓法操作壓力低,導致設備體積相當龐大,不利於甲醇生產的大型化.因此發展了壓力為10MPa左右的甲醇合成中壓法.它能更有效地降低建廠費用和甲醇生產成本.例如ICI公司研究成功了51-2型銅基催化劑,其化學組成和活性與低壓合成催化劑51-1型差不多,只是催化劑的晶體結構不相同,製造成本比51-1型高貴.由於這種催化劑在較高壓力下也能維持較長的壽命,從而使ICI公司有可能將原有的5MPa的合成壓力提高到l0MPa,所用合成塔與低壓法相同也是四段冷激式,其流程和設備與低壓法類似.
3.簡述天然氣制甲醇的生產方法:
天然氣是製造甲醇的主要原料.天然氣的主要組分是甲烷,還含有少量的其他烷烴、烯烴與氮氣.以天然氣生產甲醇原料氣有蒸汽轉化、催化部分氧化、非催化部分氧化等方法,其中蒸汽轉化法應用得最廣泛,它是在管式爐中常壓或加壓下進行的.由於反應吸熱必須從外部供熱以保持所要求的轉化溫度,一般是在管間燃燒某種燃料氣來實現,轉化用的蒸汽直接在裝置上靠煙道氣和轉化氣的熱量製取.
由於天然氣蒸汽轉化法制的合成氣中,氫過量而一氧化碳與二氧化碳量不足,工業上解決這個問題的方法一是採用添加二氧化碳的蒸汽轉化法,以達到合適的配比,二氧化碳可以外部供應,也可以由轉化爐煙道氣中回收.另一種方法是以天然氣為原料的二段轉化法,即在第一段轉化中進行天然氣的蒸汽轉化,只有約1/4的甲烷進行反應,第二段進行天然氣的部分氧化,不僅所得合成氣配比合適而且由於第二段反應溫度提高到800℃以上,殘留的甲烷量可以減少,增加了合成甲醇的有效氣體組分.
天然氣進入蒸汽轉化爐前需進行凈化處理清除有害雜質,要求凈化後氣體含硫量小於0.1mL/m3.轉化後的氣體經壓縮去合成工段合成甲醇.
4.簡述煤、焦炭制甲醇的生產方法.
煤與焦炭是製造甲醇粗原料氣的主要固體燃料.用煤和焦炭制甲醇的工藝路線包括燃料的氣化、氣體的脫硫、變換、脫碳及甲醇合成與精製.
用蒸汽與氧氣(或空氣、富氧空氣)對煤、焦炭進行熱加工稱為固體燃料氣化,氣化所得可燃性氣體通稱煤氣是製造甲醇的初始原料氣,氣化的主要設備是煤氣發生爐,按煤在爐中的運動方式,氣化方法可分為固定床(移動床)氣化法、流化床氣化法和氣流床氣化法.國內用煤與焦炭制甲醇的煤氣化——般都沿用固定床間歇氣化法,煤氣爐沿用
UCJ爐.在國外對於煤的氣化,目前已工業化的煤氣化爐有柯柏斯-托切克(Koppers-Totzek)、魯奇(Lurge)及溫克勒(Winkler)三種.還有第二、第三代煤氣化爐的爐型主要有德士古(Texaco)及謝爾-柯柏斯(Shell--Koppers)等.
用煤和焦炭製得的粗原料氣組分中氫碳比太低,故在氣體脫硫後要經過變換工序.使過量的一氧化碳變換為氫氣和二氧化碳,再經脫碳工序將過量的二氧化碳除去.
原料氣經過壓縮、甲醇合成與精餾精製後製得甲醇.
5.簡述油制甲醇的生產方法.
工業上用油來製取甲醇的油品主要有二類:一類是石腦油,另一類是重油.
原油精餾所得的220℃以下的餾分稱為輕油,又稱石腦油.以石腦油為原料生產合成氣的方法有加壓蒸汽轉化法,催化部分氧化法、加壓非催化部分氧化法、間歇催化轉化法等.目前用石腦油生產甲醇原料氣的主要方法是加壓蒸汽轉化法.石腦油的加壓蒸汽轉化需在結構復雜的轉化爐中進行.轉化爐設置有輻射室與對流室,在高溫、催化劑存在下進行烴類蒸汽轉化反應.石腦油經蒸汽轉化後,其組成恰可滿足合成甲醇之需要.既無需在轉化前後補加二氧化碳或設二段轉化,也無需經變換、脫碳調整其組成.
重油是石油煉制過程中的一種產品,根據煉制方法不同,可分為常壓重油、減壓重油、裂化重油及它們的混合物.以重油為原料製取甲醇原料氣有部分氧化法與高溫裂解法兩種途徑.裂解法需在1400℃以上的高溫下,在蓄熱爐中將重油裂解,雖然可以不用氧氣,但設備復雜,操作麻煩,生成炭黑量多.
重油部分氧化是指重質烴類和氧氣進行燃燒反應,反應放熱,使部分碳氫化合物發生熱裂解,裂解產物進一步發生氧化、重整反應,最終得到以H2、CO為主,及少量CO2、CH4的合成氣供甲醇合成使用.重油部分氧化法所生成的合成氣,由於原料重油中碳氫比高,合成氣中一氧化碳與二氧化碳含量過量,需將部分合成氣經過變換,使一氧化碳與水蒸氣作用生成氫氣與二氧化碳,然後脫除二氧化碳,以達到合成甲醇所需之組成.
合成後的粗甲醇需經過精製,除去雜質與水,得到精甲醇.
6.簡述聯醇生產方法.
與合成氨聯合生產甲醇簡稱聯醇,這是一種合成氣的凈化工藝,以替代我國不少合成氨生產用銅氨液脫除微量碳氧化物而開發的一種新工藝.
聯醇生產的工藝條件是在壓縮機五段出口與銅洗工序進口之間增加一套甲醇合成的裝置,包括甲醇合成塔、循環機、水冷器、分離器和粗甲醇貯槽等有關設備,工藝流程是壓縮機五段出口氣體先進人甲醇合成塔,大部分原先要在銅洗工序除去的一氧化碳和二氧化碳在甲醇合成塔內與氫氣反應生成甲醇,聯產甲醇後進入銅洗工序的氣體一氧化碳含量明顯降低,減輕了銅洗負荷,同時變換工序的一氧化碳指標可適量放寬,降低了變換的蒸汽消耗,而且壓縮機前幾段氣缸輸送的一氧化碳成為有效氣體,壓縮機電耗降低.
聯產甲醇後能耗降低較明顯,可使每噸氨節電50kw.h,節省蒸汽0.4t,摺合能耗為200萬kJ.聯醇工藝流程必須重視原料氣的精脫硫和精餾等工序,以保證甲醇催化劑使用壽命和甲醇產品質量
Ⅳ 甲醇被稱21世紀的新型燃料,工業上通過下列反應(Ⅰ)和(Ⅱ),用CH4和H2O為原料來制備甲醇.(1)將1.0
(1)①通過圖表可知當溫度相同時,p2→p1時,甲烷的轉化率提高,平衡向正向移動,正向為氣體系數增大的反應,根據減小壓強平衡向系數增大的方向移動可得出p1<p2;當壓強為p1時,升高溫度,甲烷的轉化率提高,平衡向正向移動,所以正向為吸熱反應>0,
故答案為:<;>;
②平衡常數表達式:K=
[CO][H2]3 |
[CH4][H2O] |
[CO][H2]3 |
[CH4][H2O] |
轉化量 |
起始量 |
0.4mol |
n0 |
[CH3OH] |
[CO][H2]2 |
Ⅵ 甲烷,二氧化碳和水怎樣製取甲醇方程式
2CH4+O2=2CH3OH
甲醇[1] (Methanol,dried,CH₄O)系結構最為簡單的飽和一元醇,CAS號有67-56-1、170082-17-4,分子量32.04,沸點64.7℃。因在干餾木材中首次發現,故又稱「木醇」或「木精」。是無色有酒精氣味易揮發的液體。人口服中毒最低劑量約為100mg/kg體重,經口攝入0.3~1g/kg可致死。用於製造甲醛和農葯等,並用作有機物的萃取劑和酒精的變性劑等。通常由一氧化碳與氫氣反應製得。
Ⅶ 甲烷怎麼氧化成甲醇
一般在高溫下,通過天然氣加水蒸氣轉化催化劑變成CO、CO2和氫
Ⅷ 甲醇是什麼材料生產出來的
凡含有碳素的固體、液體和氣體均可轉化為碳的化合物,再以人工合成法製取甲醇。目前,可以製取甲醇的方法有以下幾種。
1、氯甲烷水解法 但是,即使與鹼溶液共沸至140℃,其水解速度仍很慢
在300~350℃,在鹼石灰作用下氯甲烷可以定量地轉變為甲醇和二甲醚,在350℃,於流動系統中進行這一過程時,所得到的甲醇產率為67%,二甲醚為33%。氯甲烷的轉化率達98%。 盡管反應指標尚好,又是在常壓下進行反應,工藝簡單,但反應過程中氯以氯化鈣的形式消失,因此水解法價格昂貴,沒有在工業上得到廣泛應用。
2、甲烷部分氧化法
這種制甲醇的方法工藝流程簡單,節省建設投資,而且將便宜的原料甲烷變成貴重的產品甲醇,是一種可取的生產甲醇的方法。n但是,這種氧化過程不易控制,常因深度氧化生成碳的氧化物和水,而使原料和產品受到很大損失,使甲醇的總收率不高。n雖然已有運行的工業試驗裝置,甲烷氧化制甲醇的方法仍未實現工業化。
3、合成氣生產甲醇
合成氣是指主要成分為氫和一氧化碳的氣體混合物。自從1923年工業上實現了這一人工合成甲醇的方法以後,甲醇的生產迅速發展,成為目前世界上生產甲醇的常用方法,在實際生產中又分為高壓法、低壓法和中壓法。n高壓法,即合成氣在高溫(340~420℃)、高壓(30~50MPa)下,以鋅-鉻氧化物作催化劑,其生產能力大,單程轉化率較高。n但是,高壓法有許多缺點,如合成壓力和溫度高、設備投資和操作費用大、操作復雜、溫度壓力不易控制、副產物多,原料損失大。
低壓法,即用合成氣為原料在低壓(5MPa)、溫度為275℃左右下進行,採用銅基催化劑合成甲醇,是近幾年開發的合成甲醇的新方法。低壓法的特點是選擇性高,粗甲醇中的雜質少,精製甲醇質量好。n中壓法,即以合成氣為原料,操作壓力為10~27MPa,溫度235~275℃,催化劑為銅基催化劑。此法的特點是處理量大、設備龐大、佔地面積大、是綜合了高壓、低壓法的優缺點而提出來的。此法目前發展較快,新建廠的規模也趨大型化。n我國獨創的聯醇工藝,實際上也是一種中壓法合成甲醇的方法。
Ⅸ 如何製取甲醇
1,先對稻草或木材進行乾燥和粉碎處理,然後在溫度800到1000℃、氣壓1到10個大氣壓的氣化爐中加以氣化,再加入氧和水,將溫度升至350℃,升壓至40個大氣壓,在氧化銅和氧化鋅類的催化劑的作用下製得了甲醇.這種方法的生物性資源十分豐富,如稻草、作物莖葉、木材廠的下腳料、軋糖後的甘蔗渣子以及雜草等都可作原料。
2,一種利用烴類和水蒸汽轉化製取甲醇合成氣的工藝方法,其特徵在於,包括:將原料氣態烴和水蒸汽送入一段轉化爐,在一段轉化爐進行氣態烴和水蒸汽的轉化反應,在從一段轉化爐輸出的一段轉化氣中補加CO2,並加入氧氣後送入二段轉化爐,在二段轉化爐內進行氣態烴和水蒸汽的深度轉化反應,並通過加入的CO2、O2的量來調整二段轉化出口氣的H2/C比值,從二段轉化爐輸出的轉化氣即為甲醇合成氣.
Ⅹ 甲烷的化工利用主要途徑有哪些
甲烷是碳一化工的基礎原料,甲烷有幾種利用途徑:
1)與水蒸氣反應可得CO和H2(也有採用部分氧化法的),用於制氫或作為制備甲醇等碳一產品和一些二碳產品的合成氣,這是工業上最常見的;
2)甲烷高溫裂解制備乙炔,用於醋酸乙烯的生產,可制備聚乙烯醇,四川維尼綸廠有該工藝;
3)甲烷等離子體裂解制備乙烯和乙炔,山西有該法的生產工藝;
4)甲烷與鹵素如氯反應制備氯代烴.因甲烷惰性比較大,其它的工業較少,一般要轉化成合成氣.更多應用是作燃料,如工業加熱爐用、民用、車輛用等.